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géométrie, quadrilatères particuliers

Posté par
meganeusgl
12-10-18 à 15:06

Bonjour,

Je rencontre des difficultés pour résoudre un exercice de géométrie relatif aux propriétés caractéristiques des quadrilatères particuliers :

Soit ABC un triangle dont les sommets sont sur le cercle de diamètre [AB]. Soit D le point d'intersection entre le demi-cercle de diamètre [AB] ne contenant pas C et la médiatrice de [AB]. Soit E le projeté orthogonal de D sur (AC) et F le projeté orthogonal de D sur (BC).

1- Quelle est la nature du quadrilatère CEDF ? Justifier.
2- On suppose de plus que DA = 4 cm et que l'angle ABC mesure 75°. Faire une figure et calculer l'aire du quadrilatère CEDF dans ce cas.


Pour la première question :
Après avoir construit la figure, il me semble que le quadrilatère CEDF soit un carré. Mais je ne sais comment le démontrer.

Je peux d'abord démontrer l'existence d'au moins 4 angles droits dans le quadrilatère CEDF :
- Le triangle ABC a pour sommets A et B qui sont les extrémités du diamètre du cercle et le point C qui se trouve sur le cercle. Donc le triangle ABC est rectangle en C.
En effet, "si dans un cercle, un triangle a pour sommets les extrémités d'un diamètre et un point du cercle, alors ce triangle est rectangle en ce point".
Donc le quadrilatère CEDF présente au moins un angle droit au point C.

Aussi, d'après l'énoncé, E est le projeté orthogonal de D sur (AC) et F est le projeté orthogonal de D sur (BC). Donc le quadrilatère CEDF présente également deux angles droits aux points F et E.

=> Donc CEDF présente 4 angles droits.

Cependant, je ne sais comment justifier les 4 côtés égaux du quadrilatère CEDF faisant de lui un carré...

Merci par avance pour votre aide !

Posté par
Glapion Moderateur
re : géométrie, quadrilatères particuliers 12-10-18 à 15:26

Bonjour, Il y a une propriété des bissectrices à connaître :
la bissectrice de l'angle de sommet C et la médiatrice du côté [AB] se coupent en D sur le cercle circonscrit au triangle.
Autrement dit CD est la bissectrice de ACB. Comme ACB est droit, l'angle ECD vaut donc 45° et comme DEC est droit, l'angle EDC vaut aussi 45° (le complémentaire de l'autre). Et donc EDC est un triangle isocèle et ED = EC ce qui montre que ton rectangle est bien en fait un carré.
géométrie, quadrilatères particuliers

Posté par
meganeusgl
re : géométrie, quadrilatères particuliers 12-10-18 à 16:15

Merci pour votre réponse.

Pour la seconde question :
Pour pouvoir calculer l'aire de CEDF, il faut déjà connaître ses longueurs (soit la longueur du carré).

Je suis partie du triangle ADB (puisque nous connaissons uniquement la longueur de [DA] qui est de 4 cm).
Je souhaitais utiliser le théorème de Pythagore ou la trigonométrie mais je suis un peu perdue...

Je sais que le triangle ADB est rectangle en D (propriété du cercle circonscrit à un triangle triangle), d'où le rapport suivant selon le théorème de Pythagore :
AB au carré = AD au carré + DB au carré
Or nous ne connaissons que AD qui est 4, d'où AD au carré = 16.

Merci par avance pour votre aide

Posté par
Glapion Moderateur
re : géométrie, quadrilatères particuliers 12-10-18 à 17:27

AD = DB puisque D est sur la médiatrice de AB.
Mais une fois que tu auras la longueur de AB, tu voulais continuer comment ?

Posté par
vham
re : géométrie, quadrilatères particuliers 12-10-18 à 18:27

Bonsoir,
s'intéresser aux angles, angle ADE en particulier

Posté par
vham
re : géométrie, quadrilatères particuliers 13-10-18 à 09:38

Mais voir que C est plus près de B que de A car angle ABC mesure 75°



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